JP2005323998A - サイクロン集塵装置および真空掃除機 - Google Patents

サイクロン集塵装置および真空掃除機 Download PDF

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Abstract

【課題】 構造が簡単ながら集塵性能も優れたサイクロン集塵装置およびこれを用いた真空掃除機を提供する。
【解決手段】 本発明に係るサイクロン集塵装置は、第1のサイクロン部と、複数のコーンを有する第2のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第1のサイクロン部と前記第2のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第1および第2のサイクロン部から分離されたゴミを集めるダストカップとを含む。
【選択図】 図2


Description

本発明は、サイクロン集塵装置および真空掃除機に関する。
一般に、真空掃除機は、駆動源が設けられた本体と、該本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、吸入ブラシと本体とを連結する連結ホースまたは連結管とを備える。アップライト型真空掃除機の場合には吸入ブラシが本体に直接連結された構造を有することができる。
前記本体には、通常、駆動源が駆動モータと、吸込まれた空気からゴミをフィルタリングするフィルタリング手段に備えられている。このため、本体には駆動モータが設けられた駆動室と、フィルタリング手段に設けられた集塵室から区分される。
前記フィルタリング手段としては、前記集塵室に着脱自在に設けられる紙フィルタのような集塵フィルタが使用される。ところが、係る紙フィルタは、ユーザが直接ゴミに触ってから払い落とさなければならないので非衛生的である。
このような問題を解決するために、ゴミが充填した紙フィルタを本体から外した後新たな紙フィルタに取替えできるフィルタリング手段に使用されることもできる。
しかし、このような消耗性の高い紙フィルタを使用すると、維持費用がかかるという問題点があることから、最近では紙フィルタの短所を補完しゴミ集塵性能が向上されたサイクロン集塵装置の開発が盛んになされている。
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、構造が簡単でありながら、集塵性能も優れたサイクロン集塵装置およびこれを採用した真空掃除機を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明に係るサイクロン集塵装置は、第1のサイクロン部と、複数のコーンを有する第2のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第1のサイクロン部と前記第2のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第1および第2のサイクロン部から分離されたゴミを集めるダストカップとを含むことを特徴とする。
尚、前記カバーユニットは、前記第1のサイクロン部の吐出空気を前記第2のサイクロン部にガイドする遠心流路部と、前記第2のサイクロン部からの空気吐出のための吐出ポートを有する第1のカバー部材と、前記第1のカバーの上部に結合され、前記吐出ポートから排気された空気を一時的に集めた空間を提供する第2のカバー部材とを有することが好ましい。
さらに、前記遠心流路部は、前記コーンの数に応じて設けられたことがよい。
前記第1のサイクロン部は、前記第2のサイクロン部より大塵埃を回収するように大きい遠心半径を有することが好ましい。
前記第1のサイクロン部は、ゴミが含まれた空気が吸込まれる空気流入口と、遠心分離室の上部に設けられるグリル部材とを有することがよい。
前記ダストカップは、前記第1のサイクロン部に対応する第1の回収室と、前記第1の回収室と隔離し、前記第2のサイクロン部材に対応する第2の回収室とを有することが好ましい。
前記第1の回収室は、前記第1のサイクロン部に対応する円筒状であることが好ましく、前記第1の回収室には、回収されたゴミの移動を抑えるためのゴミ逆流抑制部材が設けられることが好ましい。
前記第2のサイクロン部のコーンは、相互同一の形状およびサイズで2つが設けられることが好ましい。
さらに、前記目的を達成するための本発明の真空掃除機は、吸入力を提供する駆動モータが設けられた掃除機本体と、前記掃除機本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、前記掃除機本体に設けられ前記吸入ブラシを介して吸込まれた空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置とを含み、前記サイクロン集塵装置は、第1のサイクロン部と、複数のコーンを有する第2のサイクロン部を備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第1のサイクロン部と前記第2のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第1および第2のサイクロン部から分離されたゴミを回収するダストカップとを有することが好ましい。
本発明のサイクロン集塵装置およびそれを採用した真空掃除機によると、第1および第2のサイクロン部から構成されているため二重でフィルタリングできる。
また、第1のサイクロン部は、大きい遠心力が作用して割合に大ゴミをフィルタリングし、第のサイクロン部は小さい遠心力が作用する複数のコーンを用いることで比較的小さいゴミをフィルタリングする。
係る構成によると、フィルタリングの効率を高めることができる。
さらに、第1のサイクロン部と第2のサイクロン部を互いに対称するよう、即ち、1対1の比率で配置、且つ形成することによってフィルタリングの効率を高めながらサイズもコンパクトに設けられる利点がある。
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳述する。
図1を参照すると、本発明の実施形態に係る真空掃除機は、掃除機本体10と、吸入ブラシ30と、サイクロン集塵装置40とが備えられる。掃除機本体10内には吸入力を提供するための駆動源である駆動モータが設けられている。このために掃除機本体10内には、駆動モータが設けられる駆動室と、駆動室に連結される集塵室13が備えられる。集塵室13にはサイクロン集塵装置40が設けられる。
吸入ブラシ30は、駆動モータからの吸入力が提供されて、被掃除面のゴミと共に空気を吸込む。図面符号14は、吸入ブラシから吸込まれた空気とゴミを集塵室、即ち、サイクロン集塵装置40に流入させるための流入経路を示す。図面符号15は、集塵室13と駆動モータとを連結する排気経路であって、サイクロン集塵装置40からフィルタリングされた綺麗な空気が排気される排気経路である。流入経路14と排気経路15がサイクロン集塵装置40を挟んで設けられていることにより、駆動モータの吸入力が吸入ブラシ30へ伝わるのである。図1において図面符号17は駆動モータが設けられる駆動室である。
サイクロン集塵装置40は、吸入ブラシ30を介して吸込まれた空気に含まれたゴミを遠心分離作用によって分離する。従って、サイクロン集塵装置40は、遠心分離されたゴミは回収して格納し、綺麗な空気は駆動モータ側に排気させる。このサイクロン集塵装置40は、集塵室13に着脱自在に設けられる。サイクロン集塵装置40の着脱方法および着脱手段は、本発明の要旨でないためその詳説は除くことにし、予め公知された様々な方法および構造を用いてサイクロン集塵装置40は本体10に組みつけられる。
かかるサイクロン集塵装置40は、図2および図3に示したように、サイクロン胴体50と、サイクロン胴体50の上部に結合されるカバーユニット60、70と、サイクロン胴体50の下部に結合されるダストカップ80とを備える。
サイクロン胴体50は、第1のサイクロン部51と、第2のサイクロン部52から区分される。第1のサイクロン部51にはゴミが含まれた空気が流入される空気流入口51aが備えられている。空気流入口51aは、図1の流入経路14と連結される。空気流入口51aを介して吸込まれた空気は、傾斜ガイド部51bの底面を通って遠心方向にガイドされ遠心分離室51c内に導かれる。そして、第1のサイクロン部51の中央部位にはグリル部材53が設けられている。グリル部材53は、第1のサイクロン部51の中央部位に結合される円筒のグリルボディ53aと、グリルボディ53aの下端でスカート型に伸びたスカート部53bを有する。グリルボディ53aには複数の微細孔が形成されている。従って、空気流入口51aを介して吸込まれた空気は、第1のサイクロン部51では遠心分離されて割合に大ゴミが分離され落下する。そして、割合に綺麗な空気は、グリルボディ53aの微細孔を介してグリル部材53の上部に排気される。図面符号51dは、グリル部材53が結合される装着部を示している。装着部51dは、傾斜ガイド部51bと一体に形成される。
第2のサイクロン部52は、第1のサイクロン部51にて1次フィルタリングされた空気を2次フィルタリングするために備えられたものである。第2のサイクロン部52は、複数個、望ましくは2個のサイクロン型コーン54、55を有する。各コーン54、55は、同一な高さで互いに隣接するよう一体に形成される。係る第2のサイクロン部52は、第1のサイクロン部51と左/右対等な比率で配される。即ち、第1のサイクロン部51と第2のサイクロン部52は、そのフィルタリング順序のみが相違しているだけで、隣接して設けられることが好ましい。詳細には、図4に示したように、第2のサイクロン部52のコーン54、55の中心c1、c2を連結している直線Xが、第1のサイクロン部51と重ならないよう第1および第2のサイクロン部51、52が設けられることがよい。さらに、各コーン54、55の中心c1、c2間の距離L1は、いずれかの中心c1、c2と第1のサイクロン部51の中心c3間の距離L2より小さいか同一であることがよい。前述した条件でサイクロン胴体50が形成されれば、1次および2次になされたフィルタリング効果を高めることができ、且つサイクロン集塵装置40のサイズをコンパクトに設計できる。
図2を参照して詳説すると、カバーユニット60、70は、第1のカバーユニット60と第2のカバーユニット70とに区分される。第1のカバーユニット60は、第1のサイクロン部51から排気される空気を第2のサイクロン部52へ導くためのものである。係る第1のカバーユニット60は、サイクロン胴体50の上部に結合されるプレート型のカバー胴体61と、カバー胴体61に設けられてグリル部材53から排気される空気を第1および第2のコーン54、55にそれぞれ遠心分離されるように導く1対の遠心流路部63、64を有する。1対の遠心流路部63、64は、カバー胴体61に一体に形成され、互いに対称して配される。さらに、第1のカバーユニット60は、1対の空気吐出ポート65、66を備える。空気吐出ポート65、66は、第1および第2コーン54、55に対応して設けられる。空気吐出ポート65、66を介して第2のサイクロン部52から2次フィルタリングされた綺麗な空気が排気される。
第2のカバーユニット70は、第1のカバーユニット60を覆うように結合されている。第2のカバーユニット70は、第1および第2の吐出ポート65、66を抜け出した空気が混合されて一定時間留まるように所定区間を提供する。従って、高速で排気される空気によるノイズが第2のカバーユニット70によって減少され得る。さらに、第2のカバーユニット70は、フィルタリングされた空気を排気させるための最終排気ポート71を有する。排気ポート71は、駆動モータに直接または間接に連結されることができる。即ち、排気ポート71は、図1の排気経路15と連結される。
ダストカップ80は、サイクロン胴体50の下部に結合される。ダストカップ80は、第1のサイクロン部51から分離されたゴミを回収する第1の回収室81と、第2のサイクロン部52から遠心分離されたゴミを回収する第2の回収室83とを有する。第1の回収室81は、第1のサイクロン部51の遠心運動がある程度保つように円筒状で形成される。一方、第2の回収室83は、非円筒状、つまり、形状に拘らず適したサイズおよび形状で形成される。さらに、図3を参照して詳説すると、第1の回収室81には前記回収されたゴミが流動されることを抑えるための流動抑制部材85が設けられている。流動抑制部材85は、第1の回収室81のほぼ中央底面に突設された柱85aと、柱85aと第1の回収室81の内側面を連結する隔壁85bを備える。柱85aは回収されたゴミが上昇されることを防止し、隔壁85bはゴミが第1の回収室81の底面で回転しながら移動されることを防止する。
前記構成を有する本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置を有する真空掃除機の動作を説明すると次の通りである。
駆動モータが駆動されれば、吸入力が発生する。該吸入力はサイクロン装置を有する集塵装置40を介して吸入ブラシ30に伝達される。吸入ブラシ30では、被掃除面のゴミを空気と共に吸込む。吸込まれた空気は、図1の空気流入経路14を介してサイクロン集塵装置40に流入される。
詳細には、図3に示したように、空気流入口51aに吸込まれた空気は、第1のサイクロン部51で遠心作用により割合に大きいゴミを分離する。分離されたゴミは第1の回収室81に落下し回収される。そして、フィルタリングされた空気はグリル部材53を介して排気され、再び第1および第2の遠心流路部63、64を介して第2のサイクロン部52に流入される。
第2のサイクロン部52のコーン54、55では、吸込まれた空気に含まれた微細ゴミが遠心分離の作用により分離され下方に落下し、第2の回収室83に回収される。そして、各コーン54、55においてフィルタリングされた綺麗な空気は各吐出ポート65、66を介して第2のカバーユニット70側に排気される。第2のカバーユニット70に集まった空気は、一定の時間留まってから排気ポート71を介して排気経路15を通って駆動モータに排気される。
以上、図面を参照して本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
本発明は、家庭用、産業用真空掃除機の全てに適用可能である。さらに、アップライト型、キャ二スター型、一般型、ロボット掃除機に適用され得る。
本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置が採用される真空掃除機を示した分離斜視図である。 図1に示したサイクロン集塵装置の分離斜視図である。 図2に示したサイクロン集塵装置の結合端面図である。 図2に示したサイクロン胴体を示した平面図である。
符号の説明
10 掃除機本体
13 集塵室
14 流入経路
15 排気経路
17 駆動室
30 吸入ブラシ
40 サイクロン集塵装置
50 サイクロン胴体
51、52 第1および第2のサイクロン部
51a 空気流入口
51b 傾斜ガイド部
51c 遠心分離室
51d 装着部
53 グリル部材
54、55 第1および第2のコーン
60 第1のカバーユニット
61 カバー胴体
63、64 遠心流路部
65、66 空気吐出ボート
70 第2のカバーユニット
71 排気ポート
80 ダストカップ
81、83 第1および第2の回収室
85 流動抑制部材
85a 柱
85b 隔壁

Claims (12)

  1. 第1のサイクロン部と、複数のコーンを有する第2のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、
    前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第1のサイクロン部と前記第2のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、
    前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第1および第2のサイクロン部で分離されたゴミを集めるダストカップとを含むことを特徴とするサイクロン集塵装置。
  2. 前記カバーユニットは、
    前記第1のサイクロン部からの吐出空気を前記第2のサイクロン部にガイドする遠心流路部と、前記第2のサイクロン部からの空気吐出のための吐出ポートとを有する第1のカバー部材と、
    前記第1のカバーの上部に結合され、前記吐出ポートから排気された空気を一時的に集めた空間を提供する第2のカバー部材とを有することを特徴とする請求項1に記載のサイクロン集塵装置。
  3. 前記遠心流路部は、前記コーンの数に応じて設けられたことを特徴とする請求項2に記載のサイクロン集塵装置。
  4. 前記第1のサイクロン部は、大塵埃を回収するよう前記第2のサイクロン部より大きい遠心半径を有することを特徴とする請求項1に記載のサイクロン集塵装置。
  5. 前記第1のサイクロン部は、
    ゴミが含まれた空気が吸込まれる空気流入口と、
    遠心分離室の上部に設けられるグリル部材とを有することを特徴とする請求項1に記載のサイクロン集塵装置。
  6. 前記ダストカップは、
    前記第1のサイクロン部に対応する第1の回収室と、
    前記第1の回収室と隔離し、前記第2のサイクロン部材に対応する第2の回収室とを有することを特徴とする請求項1に記載のサイクロン集塵装置。
  7. 前記第1の回収室は、前記第1のサイクロン部に対応する円筒状であることを特徴とする請求項6に記載のサイクロン集塵装置。
  8. 前記第1の回収室には、回収されたゴミの移動を抑えるためのゴミ逆流抑制部材が設けられたことを特徴とする請求項6に記載のサイクロン集塵装置。
  9. 前記第2のサイクロン部のコーンは、相互同一の形状およびサイズで2つが設けられたことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  10. 前記第2のサイクロン部のコーン中心を連結する線は、前記第1のサイクロン部と重ならないよう前記第1および第2のサイクロン部が配されたことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  11. 前記第2のサイクロン部のコーン中心間の距離は、前記コーンのいずれか1つの距離と前記第1のサイクロン部の中心との間の距離より小さいか同一であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  12. 吸入力を提供する駆動モータが設けられた掃除機本体と、
    前記掃除機本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、
    前記掃除機本体に設けられ前記吸入ブラシを介して吸込まれた空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置とを含み、
    前記サイクロン集塵装置は、
    第1のサイクロン部と、複数のコーンを有する第2のサイクロン部を備えるサイクロン胴体と、
    前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第1のサイクロン部と前記第2のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、
    前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第1および第2のサイクロン部から分離されたゴミを回収するダストカップとを有することを特徴とする真空掃除機。
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